輸電線路的防雷設計與運維技術

何鑫

（國網內蒙古東部電力有限公司檢修分公司，內蒙古 興安盟 137400）

引言

輸電線路的垂直高度落差較大，冷暖空氣更易交匯，空氣對流現象頻繁，這些是導致輸電線路經常發生雷擊的主要原因。在防雷保護過程中，可采取加強架空線路的絕緣水平，改善接地裝置，安裝側向避雷針，減小線路保護角等措施來提高輸電線路的防雷水平，最大程度減少輸電線路因雷擊而造成的經濟損失。

一、輸電線路遭受雷擊的原因與危害分析

輸電線路工程建設中，會應用到金屬材料構件，這就增加了線路遭遇雷擊的風險，當輸電線路遭受雷擊時會通過金屬構件產生大量感應電流，當感應電流達到一定的電壓后就會進入到輸電線路，導致線路電壓迅速提升，這就會增加線路出現故障的幾率，嚴重的可能導致線路癱瘓而無法正常運行。尤其是在線路相關設備抗壓性和穩定性較弱時，如果出現雷擊現象，則會對電力設備造成嚴重損傷，同時也容易導致安全事故的發生。

二、防雷技術措施

（一）加強架空線路的絕緣水平

在電力系統的輸電線路建設中，在架空輸電線路的絕緣問題上有明確的規定：對于海拔不到1000m的地區，110kV的輸電線路的懸垂絕緣子串中，絕緣子的個數不能少于7片，最好為8片。

（二）改善接地裝置

在110kV架空輸電線路的維護方面，首先應該改良接地裝置。因為改良接地裝置后，可以有效地降低線路桿塔的雷擊跳閘概率，理論上可以降低20%～30%的雷擊跳閘概率。如果原來的線路桿塔接地裝置較差，改良后甚至可以降低50%的雷擊跳閘概率。在具體的改善接地裝置方面，可以使用降低接地桿塔電阻的方式，具體方法為深埋接地極，填充低阻物質等。在對水泥型桿塔線路布設地極時，要從桿塔的3～5m處開始布設。對鐵塔線路進行布設垂直地極時，要從5～8m處進行布設。此外，還可以用增加耦合洗漱的方式對接地裝置進行改良。需要注意的問題是，在雷擊過程中，存在暫態行波以及穩態電磁感應現象，可以使用強化電磁感應型桿塔接地射線的方式改良接地裝置。

（三）安裝側向避雷針

在一些桿塔位置較高的情況中，由于雷云和線路距離較短或接近平行于桿塔線路時，桿塔所處的電磁環境十分復雜，距離過近也會增加雷擊跳閘的可能性。為此，可以在桿塔上安裝側向避雷針來解決這個問題。在110kV架空輸電線路中的桿塔橫桿兩側安裝側向避雷針，以降低線路的引雷率。具體操作方法：選用3m長的避雷針，在1.2m處固定。通過這種方式，可以有效地將雷電引入，提高線路的防繞擊能力，但也會相應地增加線路的引雷率。

（四）減小線路的保護角

在維護輸電線路的方法中還有一種技術措施，就是降低110kV輸電線路的耐雷水平。但是，對于已經完成或投入運行的線路已經不適合改變線路的保護角，尤其是地勢環境較為復雜的桿塔等。因此，要從多個方面綜合考量研究，選擇正確、適宜的線路改良方式。

三、輸電線路運行維護措施研究

（一）建立健全的檢修維護機制

（1）相關部門要對輸電線路的檢修維護機制進行完善，明確線路檢修工作內容和方法，并提升相關人員的專業技能和責任意識，同時，還要對各項規章制度的執行情況進行有效監管，以保證線路維護工作效率和質量的提升。（2）對線路檢修工作要做好記錄與總結，工作人員在對線路進行檢修后要及時對線路情況進行記錄，并建立線路維護檢修的數據資源庫，以便隨時對線路運行與檢修情況進行查詢，為線路的檢修維護工作提供必要的數據支持。（3）要通過規章制度的制定和執行，加強對輸電線路檢修維護工作的監督管理，監督管理人員要定期對線路運行情況及運維工作情況進行監察巡視。

（二）輸電線路的檢修模式

在當前的輸電線路檢修工作中，通常采用的是變線為點的工作模式。由于該項工作專業程度較高，所以對于工作人員的專業技能水平也提出了更高的要求，其要多在線檢修與離線檢修的方式進行掌握和應用。在線路檢修過程中，要注意線路的老化率問題，其老化率不應超過3‰，其絕緣爬距也要滿足國家規定的相關標準。絕緣子的檢修分為在線與離線兩種模式，在線檢修即分布電壓，離線檢修即零值電阻檢測。對于線路老化率連續四年保持在2.5‰左右的，應兩年檢測一次，對于老化率連續四年保持在2‰以內的可四年檢測一次，其檢測總次數要小于五次。

（三）引進先進的設備

在進行輸電線路的運行維護工作時，要注意引進當前較為先進的檢測設備，通過對線路的檢測及時發現老化的線路并進行更換。在目前的市場經濟影響下，一些電力企業往往忽視了在架空輸電線路運維方面的投入力度，這對于線路的安全穩定運行是十分不利的。通過不斷加大對輸電線路運維資金的投入，引進更加先進的設備和線路，通過對設備和線路的優化，提升輸電線路的穩定性。

（四）實施有效的防范措施

由于一些地區的輸電線路運行環境較為復雜，所以其容易受到自然因素的影響而造成損害，除常見的雷擊災害外，輸電線路還會受到各類生物的侵襲以及雨水等物質的腐蝕。所以在進行輸電線路的運維工作中，要做好對線路的防護，將自然因素對輸電線路造成的影響降到最低。

四、結語

線路故障是導致大規模停電的主要原因之一，對社會生產的影響力非常大。因此，在線路設計過程中，必須將防雷考慮在內，采取有效的避雷措施，盡可能的避免雷害事故的發生。